中國北方土地利用變化對植被總初級生產力和耗水量影響研究
發(fā)布時間:2021-04-03 02:38
中國北方的水土流失、土地荒漠化等生態(tài)環(huán)境問題越來越嚴峻。為改善中國北方的生態(tài)環(huán)境,中國政府實施了植樹造林和退耕還林等多項國家級生態(tài)工程。近年來全球變綠,中國的植被覆蓋度顯著提高,新增綠化面積約占全球新增面積的25%,其中植樹造林約占中國的42%,耕地約占32%。綠化面積和高耗水耕地面積的增加以及水資源的不合理利用導致中國北方的水資源面臨巨大挑戰(zhàn)。土地利用變化不僅通過植被總初級生產力對碳循環(huán)產生影響,同時可以通過改變地表蒸散發(fā)(ET)和水儲量(WS)兩個環(huán)節(jié)在一定程度上影響區(qū)域耗水量。因此明確土地利用變化驅動下GPP、ET和WS的變化趨勢對生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)、水資源的科學管理及預測、水資源的合理利用以及植樹造林的合理規(guī)劃均有重要意義。為估算土地利用變化對植被初級生產力和耗水量影響研究,本文基于GLDAS數(shù)據(jù)、MODIS數(shù)據(jù)和土地利用數(shù)據(jù)在PML-V2水碳耦合模型基礎上構建對比模擬試驗,同時利用降水、徑流、重力場恢復與氣候試驗衛(wèi)星數(shù)據(jù)(GRACE)、葉面積指數(shù)(LAI)等數(shù)據(jù),通過Mann-Kandall with Sen趨勢分析法、水量平衡等多種方法探究了土地利用變化對中國北方植被總初級...
【文章來源】:河北師范大學河北省
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
研究區(qū)位置示意圖
20圖3中國北方土地利用變化分布圖表2.2003年至2017年土地利用類型轉移矩陣(2)20032017轉移面積轉移面積占2017年總面積比(%)森林灌叢草地農田其他總計森林1889301271769722866207049232990.52灌叢84917801857692458410530.02草地387082443165222182878205231796772-23693-0.53農田176185444385230102907572201359620.8其他100120356867204118559821916192-36622-0.81總計230348563717730796081631879570449679800
213.2下墊面相關變量分析根據(jù)圖4可知中國北方地區(qū)葉面積指數(shù)(LAI),地表發(fā)射率(Emissivity)和地表反照率(Albedo)在中國北方地區(qū)多年均值的空間分布。由圖可知,葉面積指數(shù)在區(qū)域II中基本在0.2m2m-2以下,內蒙古高原地區(qū)(區(qū)域II)基本在0.2~0.6m2m-2。其中東北平原與黃土高原地區(qū)的部分地區(qū)的葉面積指數(shù)較高,可達1.2m2m-2。地表發(fā)射率在內蒙古高原,黃土高原和東北平原基本在0.98以上,而西北荒漠區(qū)的地表發(fā)射率則在0.97以下。地表發(fā)照率在黃土高原(區(qū)域III)和東北平原的部分地區(qū)在0.10以下,其他地區(qū)的大部分區(qū)域則在0.20以上,尤其內蒙古高原和西北荒漠區(qū)北部的部分地區(qū)地表反照率可達0.30左右。圖4下墊面變量多年均值的空間分布圖根據(jù)圖5可知中國北方地區(qū)葉面積指數(shù),地表發(fā)射率和地表反照率在2003-2017年趨勢變化的空間分布。由圖可知,中國北方葉面積指數(shù)在東北平原增加明顯,其次是黃土高原、內蒙古高原和西北荒漠區(qū)。東北平原和西北荒漠區(qū)大部分區(qū)域的LAI均呈明顯的增加趨勢,主要是因為東北平原的北部森林、草地和黃土高原的森林、農田的面積占比增大。其中內蒙古高原的葉面積指數(shù)在中部區(qū)域明顯減少但土地利用類型之間轉變不大。西北荒漠區(qū)除天山部分地區(qū)由于耕地面積增加導致區(qū)域LAI呈增加趨勢外的大部分區(qū)域基本無明顯變化。地表發(fā)射率在研究區(qū)整體變化不大,但在內蒙古高原,西北荒漠區(qū)和黃土高原(減少)與其在東北平原(增加)趨勢相反。地表反照率在內蒙古高原的東部地區(qū)和東北平原呈增加趨勢且大部分地區(qū)在0.002以上。研究區(qū)的中部地區(qū)反照率
【參考文獻】:
期刊論文
[1]氣候變化,土地利用變化和二氧化碳濃度升高對青藏高原總初級生產力的影響(英文)[J]. LUO Xin,JIA Binghao,LAI Xin. Atmospheric and Oceanic Science Letters. 2020(01)
[2]基于衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和SPA的淮河流域陸地水儲量變化研究[J]. 吳淑君,李曉英,鄭浩然,王穎. 水資源與水工程學報. 2019(06)
[3]退耕還林還草工程加劇黃土高原退耕區(qū)蒸散發(fā)[J]. 王雅舒,李小雁,石芳忠,張樹磊,吳秀臣. 科學通報. 2019(Z1)
[4]顧及GRACE季節(jié)影響的華北平原水儲量變化反演[J]. 李圳,章傳銀,柯寶貴,劉陽,李婉秋,尹財. 測繪學報. 2018(07)
[5]陸地總初級生產力遙感估算精度分析[J]. 林尚榮,李靜,柳欽火. 遙感學報. 2018(02)
[6]黃淮海地區(qū)2003-2014年GRACE水儲量時空變化[J]. 束美珍,楊傳國,李玉龍,程雨春,司巧靈. 南水北調與水利科技. 2018(01)
[7]基于GRACE數(shù)據(jù)的中國水儲量變化特征分析[J]. 陳坤,蔣衛(wèi)國,何福紅,陳征. 自然資源學報. 2018(02)
[8]2000年以來華北平原植被生產力和蒸散變化的歸因分析(英文)[J]. 陳學娟,莫興國,胡實,劉蘇峽. Journal of Geographical Sciences. 2017(06)
[9]基于GRACE衛(wèi)星時變重力場模型的黃河中游地區(qū)水儲量變化研究[J]. 李愛華,崔勝玉,王紅瑞,于忱. 自然資源學報. 2017(03)
[10]近十年中國陸地水儲量變化及其時空分布規(guī)律[J]. 嚴家寶,賈紹鳳,呂愛鋒,朱文彬. 南水北調與水利科技. 2016(04)
博士論文
[1]黃土高原陸地水儲量變化歸因分析及區(qū)域尺度地下水補給[D]. 吳奇凡.西北農林科技大學 2019
本文編號:3116448
【文章來源】:河北師范大學河北省
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
研究區(qū)位置示意圖
20圖3中國北方土地利用變化分布圖表2.2003年至2017年土地利用類型轉移矩陣(2)20032017轉移面積轉移面積占2017年總面積比(%)森林灌叢草地農田其他總計森林1889301271769722866207049232990.52灌叢84917801857692458410530.02草地387082443165222182878205231796772-23693-0.53農田176185444385230102907572201359620.8其他100120356867204118559821916192-36622-0.81總計230348563717730796081631879570449679800
213.2下墊面相關變量分析根據(jù)圖4可知中國北方地區(qū)葉面積指數(shù)(LAI),地表發(fā)射率(Emissivity)和地表反照率(Albedo)在中國北方地區(qū)多年均值的空間分布。由圖可知,葉面積指數(shù)在區(qū)域II中基本在0.2m2m-2以下,內蒙古高原地區(qū)(區(qū)域II)基本在0.2~0.6m2m-2。其中東北平原與黃土高原地區(qū)的部分地區(qū)的葉面積指數(shù)較高,可達1.2m2m-2。地表發(fā)射率在內蒙古高原,黃土高原和東北平原基本在0.98以上,而西北荒漠區(qū)的地表發(fā)射率則在0.97以下。地表發(fā)照率在黃土高原(區(qū)域III)和東北平原的部分地區(qū)在0.10以下,其他地區(qū)的大部分區(qū)域則在0.20以上,尤其內蒙古高原和西北荒漠區(qū)北部的部分地區(qū)地表反照率可達0.30左右。圖4下墊面變量多年均值的空間分布圖根據(jù)圖5可知中國北方地區(qū)葉面積指數(shù),地表發(fā)射率和地表反照率在2003-2017年趨勢變化的空間分布。由圖可知,中國北方葉面積指數(shù)在東北平原增加明顯,其次是黃土高原、內蒙古高原和西北荒漠區(qū)。東北平原和西北荒漠區(qū)大部分區(qū)域的LAI均呈明顯的增加趨勢,主要是因為東北平原的北部森林、草地和黃土高原的森林、農田的面積占比增大。其中內蒙古高原的葉面積指數(shù)在中部區(qū)域明顯減少但土地利用類型之間轉變不大。西北荒漠區(qū)除天山部分地區(qū)由于耕地面積增加導致區(qū)域LAI呈增加趨勢外的大部分區(qū)域基本無明顯變化。地表發(fā)射率在研究區(qū)整體變化不大,但在內蒙古高原,西北荒漠區(qū)和黃土高原(減少)與其在東北平原(增加)趨勢相反。地表反照率在內蒙古高原的東部地區(qū)和東北平原呈增加趨勢且大部分地區(qū)在0.002以上。研究區(qū)的中部地區(qū)反照率
【參考文獻】:
期刊論文
[1]氣候變化,土地利用變化和二氧化碳濃度升高對青藏高原總初級生產力的影響(英文)[J]. LUO Xin,JIA Binghao,LAI Xin. Atmospheric and Oceanic Science Letters. 2020(01)
[2]基于衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和SPA的淮河流域陸地水儲量變化研究[J]. 吳淑君,李曉英,鄭浩然,王穎. 水資源與水工程學報. 2019(06)
[3]退耕還林還草工程加劇黃土高原退耕區(qū)蒸散發(fā)[J]. 王雅舒,李小雁,石芳忠,張樹磊,吳秀臣. 科學通報. 2019(Z1)
[4]顧及GRACE季節(jié)影響的華北平原水儲量變化反演[J]. 李圳,章傳銀,柯寶貴,劉陽,李婉秋,尹財. 測繪學報. 2018(07)
[5]陸地總初級生產力遙感估算精度分析[J]. 林尚榮,李靜,柳欽火. 遙感學報. 2018(02)
[6]黃淮海地區(qū)2003-2014年GRACE水儲量時空變化[J]. 束美珍,楊傳國,李玉龍,程雨春,司巧靈. 南水北調與水利科技. 2018(01)
[7]基于GRACE數(shù)據(jù)的中國水儲量變化特征分析[J]. 陳坤,蔣衛(wèi)國,何福紅,陳征. 自然資源學報. 2018(02)
[8]2000年以來華北平原植被生產力和蒸散變化的歸因分析(英文)[J]. 陳學娟,莫興國,胡實,劉蘇峽. Journal of Geographical Sciences. 2017(06)
[9]基于GRACE衛(wèi)星時變重力場模型的黃河中游地區(qū)水儲量變化研究[J]. 李愛華,崔勝玉,王紅瑞,于忱. 自然資源學報. 2017(03)
[10]近十年中國陸地水儲量變化及其時空分布規(guī)律[J]. 嚴家寶,賈紹鳳,呂愛鋒,朱文彬. 南水北調與水利科技. 2016(04)
博士論文
[1]黃土高原陸地水儲量變化歸因分析及區(qū)域尺度地下水補給[D]. 吳奇凡.西北農林科技大學 2019
本文編號:3116448
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